资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第1.4课《作品拓展与优化—接受实践检验》教学设计课题 作品拓展与优化—接受实践检验 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 五年级核心素养目标 信息意识:意识到创新能够带来美好生活,理解其对自身的意义,从而能够顺利学习本节课内容。 计算思维:能在作品创造中,学会作品拓展与优化,从而更好地理解实践检验。 数字化学习与创新:明白能够利用测试常见方式,并通过检验等方式提升保障作品的稳定运行。 信息社会责任: 在学习过程中,培养个人技术手段、确保作品功能的正常运用,以及在传播分享中保持准确性和可靠性。教学重点 认识学习智能控制器作品检验方法。教学难点 掌握智能作品优化拓展并接受实践检测帮助更好的学习等。教学过程教学环节 教师活动 学生活动 设计意图导入新课 第1.4课 《作品拓展与优化—接受实践检验》板书课题。1.美好的生活要靠每一个有创新精神的人用双手打造。在学习前面内容的过程中,我们都化身为小小创造家,使用智能控制器设计了一个作品。在作品制作过程中,依循前期准备的设计方案有序进行,作品是否能正常运行,是否符合设计意图,又是否有更好的做法呢 这节课就一起来探讨作品的测试方法,以及作品的拓展性。思考:请同学们分享作品并讨论,每个小组的项目完成过程是否顺畅,以及这些作品分别有哪些优势和劣势。小组一在完成过程中他们遇到了一些技术难题。作品优势:在设计上非常新颖,采用了可折叠的结构,方便携带和存放。作品具备了智能家居的基本功能,如灯光控制、温度调节、窗帘控制等。作品劣势:外观不够美观、颜色搭配不够协调,整体造型不够精致。稳定性还有一些问题,如电路连接容易松动。小组二主要是由于成员之间的沟通不畅和分工不明确导致的。作品优势:实用性强,设计了一些非常实用的功能如智能门锁。作品劣势:创新性不足,小组二的作品在设计上比较传统,缺乏创新性,成本较高。小组三在项目完成过程中非常顺利。作品优势:功能齐全具备了智能家居的基本功能。作品劣势:成本较高采用了一些高端的传感器和控制器,成本较高,不适合大规模推广。2.播放视频。 学习新知引入。完成思考问题。观看教学视频。 用智能创新知识引入课堂。用提问的方式引入课题,增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。讲授新课 新知讲解:板书课题。一、作品功能与性能测试提倡全民创新创造是加快社会发展的一种有效手段,对于创造出来的作品,不能一味追求数量,需要考虑作品的方方面面,如质量及价值体现等。所以,除了要看设计理念是否符合社会需求,还要看其功能能否实现,性能是否稳定等。做好测试工作,可以提高使用者对作品的使用体验,使创作者快速发现问题及解决问题、优化作品、提高其可用性等。作品功能测试功能是指某个作品能做什么。作品的功能设计是项目设计中的重要部分,功能能否实现是项目成功与否的关键因素。针对设计中对于作品功能的描述可以进行手动测试。例如在小清的作品中,要实现用声音准确控制灯的开关,则需要多次测试能否用声音大小来准确控制灯的打开和关闭,如图1.4.1所示。课堂活动请同学们参考表1.4.1,自行绘制作品功能测试表,记录作品功能测试情况。时间X月X日X月X日X月X日X月X日X月X日X月X日声控开灯√√√声控关灯√×√作品性能测试性能是指某个作品在具体工作过程中表现如何。判断作品性能也是作品测试中重要的一环。常用的方式是模拟一个环境供多人使用并反馈来测试该作品能否持续稳定地使用:测试得出该作品的使用周期,在后续的展示或者投入真实使用场景时,可以根据性能测试结果对作品进行调整或者优化。例如,小清完成声控灯作品后,将其带回家让家人和朋友均使用一段时间,并记录每次使用情况,总结得出每使用两天需要充一次电,所以他在科技节演示前提前充好电,使得演示顺利进行,如图 1.4.2所示。课堂活动请同学们思考自己是否有对作品进行性能测试,并与他人分享自己测试的过程与结果。测试过程:轻声测试、中等音量测试、大声测试。测试结果:灵敏度高,无论是轻声、中等音量还是大声,声控灯都能快速准确地响应声音指令,反应时间短。稳定性好,在不同声音强度下,灯光亮度保持稳定、抗干扰能力强,在嘈杂的环境中,声控灯能够准确地识别特定的声音指令,不受外界噪音的干扰。二、作品的拓展与优化及时反思是创造优秀作品的法宝。做每个项目之前,人们对于项目会设定一个结果预期,作品完成后,可以将实际效果与预期效果进行比对,并分析差异及优劣,如图 1.43所示。在制作智能控制器的过程中,实际效果与预期效果进行比对如下:预期效果:是实现高效、精准的控制,能够快速响应并稳定运行。实际效果:却存在一些差异。实际中,响应速度稍慢,控制精度也略有不足。造成差异的原因:主要有技术限制、元件性能不稳定以及算法优化不足。下次改进:应选用更高性能的元件,深入优化控制算法,并在制作前进行更充分的测试和模拟。通过这些措施,有望使智能控制器的实际效果更接近甚至超越预期效果。"没有最好,只有更好”的格言同样适用于作品创造,如图1.4.4所示。从现有的作品情况经过反思总结,以及一段时间的知识积累与沉淀,对于项目作品的认识也会有所提高,而项目作品的拓展性也将浮出水面。重视作品的拓展性,是创新精神的一种体现,也是创新能力的一种锻炼。三、课堂练习请同学们认真聆听其他小组的作品分享,并展开讨论:作品是否还能继续拓展优化 把讨论的结果记录在项目方案中,方便后期查阅。一、功能拓展:多模式切换可以为声控灯增加不同的工作模式,如常亮模式、声控模式、定时模式等。二、性能优化:延长续航时间对于使用电池供电的声控灯,可以考虑采用低功耗的电子元件、优化电源管理等方式来延长续航时间。三、外观设计:将声控灯的设计与家居装饰风格相融合,不仅是一个照明工具也是一件装饰品。四、拓展延伸1.测试工作师问:测试原来是这么重要的工作呢!答:是的,在社会上,各行各业都有专门的人来做测试,而在计算机行业,也有专门一种职业叫“测试工程师”。问:哦,是吗 那他们的主要工作是什么呢 答:计算机行业也分很多不同领域,就以软件为例,负责软件测试的测试工程师主要工作是编写测试程序进行自动测试、记录测试结果、定位问题及分析问题、编写测试报告、讨论优化方案等。每一步都需要严格把关。问:原来如此,看来测试工程师是产品最后的“把关人”,多亏有他们一起提高产品的质量与体验感。2.测试工作师需要具备哪些技能 技术技能:编程语言知识至少熟悉一种编程语言,如Python、Java、C++ 等,能够阅读和理解代码。测试技能:图测试计划制定、测试用例设计、缺陷管理、性能测试安全测试。问题解决能力:分析问题能够快速准确地分析测试中发现的问题,确定问题的根本原因。运用技术知识和经验,提出有效的解决方案。业务学习能力:不同的项目涉及不同的业务领域,测试工作师需要快速学习和理解相关的业务知识,以便更好地进行测试工作。3、智能控制器检测的方法。硬件检测:对智能控制器的硬件电路进行检测,包括电路板的焊接质量、元器件的性能参数等。对于一些复杂的硬件电路,可以使用自动测试设备。软件检测:对智能控制器的软件程序进行检测,包括功能测试、性能测试、代码审查等。代码审查是对软件程序的源代码进行检查,查找潜在的错误和安全漏洞。系统集成检测:在智能控制器与其他设备进行系统集成后,对整个系统进行检测,以确保系统的性能和可靠性。系统集成检测可以包括功能测试等。功能测试:主要验证系统的各项功能是否正常;性能测试则评估系统的整体性能指标,如响应时间、吞吐量等。4、如何推动智能发展?推动智能发展需多管齐下。加大对科研的投入,鼓励高校和企业合作研发智能技术。培养专业人才,开设相关课程和培训项目,提高人才的创新能力。加强数据安全和隐私保护,为智能发展提供可靠的环境。促进各行业与智能技术融合,如在医疗、交通、教育等领域广泛应用。通过国际合作,引进先进技术和经验,共同推动全球智能发展,为人类创造更美好的未来。5、智能控制器能应用于哪些领域 在当今科技飞速发展的时代,智能控制器正逐渐成为我们生活中不可或缺的一部分,以下领域正被广泛运用。智能家居领域:智能控制器可以根据时间、光线强度或用户的指令来自动调节灯光的亮度、颜色和开关状态。工业自动化领域:例如,在汽车制造中,智能控制器可以协调机器人的动作,完成焊接、装配等复杂任务。交通运输领域:作为汽车的核心控制部件,智能控制器管理发动机、变速器、制动系统等关键部件的运行。五、知识回顾声控灯—小型开关控制系统设计项目方案—智能控制新生活项目及项目方案项目方案的项目方案设计认识微控制器—智能控制的基础控制无处不在数学用微型计算机安装编程软件自制声控灯—实现开环控制项目介绍材料准备项目实现原理编程实现外形机构搭建作品拓展与优化—接收实践检验作品功能与性能测试作品的拓展与优化六、过程与收获1.对智能作品进行功能与性能测试。2.进行性能测试方法的学习,认识到理论与实际之间的差距。3.改进作品的拓展与优化 。4. 不断进行技术创新,实现了自我技术能力的提升。成果与交流各小组成员将你设计的方案和完成的作品在班级中进行展示,与老师或同学们进行分享和交流,共享成果,分享快乐。在学习“作品的拓展与优化--接受实践检验”中,我收获颇丰。实践让我深刻认识到理论与实际的差距,促使我不断调整和完善作品。在这个过程中,我学会了更精准地分析问题,针对实际使用中的不足进行针对性改进。同时,也提升了自己的耐心与毅力,面对各种挑战不轻易放弃。我明白了创新不仅仅是想法,更需要在实践中反复打磨,让智能控制器作品更好地服务于生活。七、自评与他评评价内容自我评价教师评价1.项目的完成度☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆2.分工协作的合理性☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆3.演讲展示的表现能力☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆4.解决问题的综合能力☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆ 学习作品功能与性能测试。完成作品功能测试的课堂活动题。完成作品性能测试的课堂活动题。学习作品的拓展与优化知识。完成课堂练习。进行课外知识拓展。进行知识回顾。进行知识的总结成果与交流。完成自评与他评。 初步学习测试方法,锻炼学生的学习能力和观察能力。通过课堂活动问题,培养学生思考能力和学习能力。通过课堂活动问题,培养学生思考能力和学习能力。进一步学习作品的拓展与优化知识培养学生的学习能力。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生的知识面。巩固学生所学知识,加深所学内容。将本课学习情况进行总结探讨。学生通过自评,能够深入反思自己的学习过程、行为表现和成果,更加清楚地了解自己的优势和不足。课堂小结 作品拓展与优化—接受实践与检验1、引入新知内容2、学习作品功能与性能测试3、学习作品的拓展与优化4、完成课题练习5、进行相关知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。课后作业 分析一个成功的智能作品案例,说明该作品是如何通过实践检验不断拓展和优化的。学完本节课,总结实践检验的重要性和方法。 布置作业 拓展学生的学习能力课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共38张PPT)第1单元 第4课作品拓展与优化—接受实践检验(清华大学版)五年级上1核心素养目标3新知讲解5拓展延伸7板书设计2新知导入4课堂练习6课堂总结课后作业801核心素养目标信息意识计算思维数字化学习与创新信息社会责任在学习过程中,培养个人技术手段、确保作品功能的正常运用,以及在传播分享中保持准确性和可靠性。明白能够利用测试常见方式,并通过检验等方式提升保障作品的稳定运行。能在作品创造中,学会作品拓展与优化,从而更好地理解实践检验。意识到创新能够带来美好生活,理解其对自身的意义,从而能够顺利学习本节课内容。02新知导入美好的生活要靠每一个有创新精神的人用双手打造。在学习前面内容的过程中,我们都化身为小小创造家,使用智能控制器设计了一个作品。在作品制作过程中,依循前期准备的设计方案有序进行,作品是否能正常运行,是否符合设计意图,又是否有更好的做法呢 这节课就一起来探讨作品的测试方法,以及作品的拓展性。02新知导入耶!我的作品做好啦!先别高兴。每个作品做完都得注意测试和反思!02新知导入思考请同学们分享作品并讨论,每个小组的项目完成过程是否顺畅,以及这些作品分别有哪些优势和劣势。在我看来,计算机计算机依靠传感器来接收外界的信息。就像我们的眼睛和耳朵一样,传感器可以感知光、声音、温度、压力等各种物理量,并将这些信息转化为电信号。例如,摄像头就是一种图像传感器,它可以将外界的图像转化为数字信号,让计算机能够处理和分析。编码就像是一个神秘的密码世界。它虽然看不见摸不着,却在计算机的世界里起着非常重要的作用。小组一在完成过程中他们遇到了一些技术难题。作品优势:在设计上非常新颖,采用了可折叠的结构,方便携带和存放。作品具备了智能家居的基本功能,如灯光控制、温度调节、窗帘控制等。作品劣势:外观不够美观、颜色搭配不够协调,整体造型不够精致。稳定性还有一些问题,如电路连接容易松动。02新知导入在我看来,计算机计算机依靠传感器来接收外界的信息。就像我们的眼睛和耳朵一样,传感器可以感知光、声音、温度、压力等各种物理量,并将这些信息转化为电信号。例如,摄像头就是一种图像传感器,它可以将外界的图像转化为数字信号,让计算机能够处理和分析。编码就像是一个神秘的密码世界。它虽然看不见摸不着,却在计算机的世界里起着非常重要的作用。小组二主要是由于成员之间的沟通不畅和分工不明确导致的。作品优势:实用性强,设计了一些非常实用的功能如智能门锁。作品劣势:创新性不足,小组二的作品在设计上比较传统,缺乏创新性,成本较高。小组三在项目完成过程中非常顺利。作品优势:功能齐全具备了智能家居的基本功能。作品劣势:成本较高采用了一些高端的传感器和控制器,成本较高,不适合大规模推广。02新知导入03新知讲解一、作品功能与性能测试提倡全民创新创造是加快社会发展的一种有效手段,对于创造出来的作品,不能一味追求数量,需要考虑作品的方方面面,如质量及价值体现等。所以,除了要看设计理念是否符合社会需求,还要看其功能能否实现,性能是否稳定等。做好测试工作,可以提高使用者对作品的使用体验,使创作者快速发现问题及解决问题、优化作品、提高其可用性等。03新知讲解功能是指某个作品能做什么。作品的功能设计是项目设计中的重要部分,功能能否实现是项目成功与否的关键因素。针对设计中对于作品功能的描述可以进行手动测试。例如在小清的作品中,要实现用声音准确控制灯的开关,则需要多次测试能否用声音大小来准确控制灯的打开和关闭,如图1.4.1所示。作品功能测试啊--声音值设置太小,现场噪声太小,影响了功能正常发挥。图1.4.1 作品功能测试03新知讲解课堂活动请同学们参考表1.4.1,自行绘制作品功能测试表,记录作品功能测试情况。表1.4.1 作品功能测试参考表时间 X月X日 X月X日 X月X日 X月X日 X月X日 X月X日声控开灯 √ √ √声控关灯 √ × √03新知讲解性能是指某个作品在具体工作过程中表现如何。判断作品性能也是作品测试中重要的一环。常用的方式是模拟一个环境供多人使用并反馈来测试该作品能否持续稳定地使用:测试得出该作品的使用周期,在后续的展示或者投入真实使用场景时,可以根据性能测试结果对作品进行调整或者优化。例如,小清完成声控灯作品后,将其带回家让家人和朋友均使用一段时间,并记录每次使用情况,总结得出每使用两天需要充一次电,所以他在科技节演示前提前充好电,使得演示顺利进行,如图 1.4.2所示。作品性能测试03新知讲解要把这些问题好好记录下来,再将作品修改一下!距离三米远的时候就接收不到声音了!单纯灯光照射太刺眼,最好加个薄纸膜或灯罩!持续使用近两天就因电量不足无法工作了!03新知讲解课堂活动请同学们思考自己是否有对作品进行性能测试,并与他人分享自己测试的过程与结果。测试过程:轻声测试、中等音量测试、大声测试。测试结果:灵敏度高,无论是轻声、中等音量还是大声,声控灯都能快速准确地响应声音指令,反应时间短。稳定性好,在不同声音强度下,灯光亮度保持稳定、抗干扰能力强,在嘈杂的环境中,声控灯能够准确地识别特定的声音指令,不受外界噪音的干扰。03新知讲解二、作品的拓展与优化及时反思是创造优秀作品的法宝。做每个项目之前,人们对于项目会设定一个结果预期,作品完成后,可以将实际效果与预期效果进行比对,并分析差异及优劣,如图 1.43所示。预期的结果是什么 实际的结果是什么 造成差异的原因是什么 下次该如何改进 图1.4.3 作品反思03新知讲解在制作智能控制器的过程中,实际效果与预期效果进行比对如下:预期效果:是实现高效、精准的控制,能够快速响应并稳定运行。实际效果:却存在一些差异。实际中,响应速度稍慢,控制精度也略有不足。造成差异的原因:主要有技术限制、元件性能不稳定以及算法优化不足。下次改进:应选用更高性能的元件,深入优化控制算法,并在制作前进行更充分的测试和模拟。通过这些措施,有望使智能控制器的实际效果更接近甚至超越预期效果。03新知讲解"没有最好,只有更好”的格言同样适用于作品创造,如图1.4.4所示。从现有的作品情况经过反思总结,以及一段时间的知识积累与沉淀,对于项目作品的认识也会有所提高,而项目作品的拓展性也将浮出水面。重视作品的拓展性,是创新精神的一种体现,也是创新能力的一种锻炼。图1.4.4 作品拓展思考就像电灯的发展过程一样,每一次的发明和创造,人们都对其抱有“还能更好”的的心态。04课堂练习实践请同学们认真聆听其他小组的作品分享,并展开讨论:作品是否还能继续拓展优化 把讨论的结果记录在项目方案中,方便后期查阅。一、功能拓展:多模式切换可以为声控灯增加不同的工作模式,如常亮模式、声控模式、定时模式等。二、性能优化:延长续航时间对于使用电池供电的声控灯,可以考虑采用低功耗的电子元件、优化电源管理等方式来延长续航时间。三、外观设计:将声控灯的设计与家居装饰风格相融合,不仅是一个照明工具也是一件装饰品。05拓展延伸测试工作师测试原来是这么重要的工作呢!是的,在社会上,各行各业都有专门的人来做测试,而在计算机行业,也有专门一种职业叫“测试工程师”。05拓展延伸测试工作师哦,是吗 那他们的主要工作是什么呢 计算机行业也分很多不同领域,就以软件为例,负责软件测试的测试工程师主要工作是编写测试程序进行自动测试、记录测试结果、定位问题及分析问题、编写测试报告、讨论优化方案等。每一步都需要严格把关。05拓展延伸测试工作师原来如此,看来测试工程师是产品最后的“把关人”,多亏有他们一起提高产品的质量与体验感。05拓展延伸测试工作师需要具备哪些技能 技术技能:编程语言知识至少熟悉一种编程语言,如Python、Java、C++ 等,能够阅读和理解代码。测试技能:测试计划制定、测试用例设计、缺陷管理、性能测试安全测试。05拓展延伸测试工作师需要具备哪些技能 问题解决能力:分析问题能够快速准确地分析测试中发现的问题,确定问题的根本原因。运用技术知识和经验,提出有效的解决方案。业务学习能力:不同的项目涉及不同的业务领域,测试工作师需要快速学习和理解相关的业务知识,以便更好地进行测试工作。05拓展延伸智能控制器检测的方法。硬件检测:对智能控制器的硬件电路进行检测,包括电路板的焊接质量、元器件的性能参数等。对于一些复杂的硬件电路,可以使用自动测试设备。软件检测:对智能控制器的软件程序进行检测,包括功能测试、性能测试、代码审查等。代码审查是对软件程序的源代码进行检查,查找潜在的错误和安全漏洞。05拓展延伸智能控制器检测的方法。系统集成检测:在智能控制器与其他设备进行系统集成后,对整个系统进行检测,以确保系统的性能和可靠性。系统集成检测可以包括功能测试等。功能测试:主要验证系统的各项功能是否正常;性能测试则评估系统的整体性能指标,如响应时间、吞吐量等。05拓展延伸如何推动智能发展?推动智能发展需多管齐下。加大对科研的投入,鼓励高校和企业合作研发智能技术。培养专业人才,开设相关课程和培训项目,提高人才的创新能力。加强数据安全和隐私保护,为智能发展提供可靠的环境。促进各行业与智能技术融合,如在医疗、交通、教育等领域广泛应用。通过国际合作,引进先进技术和经验,共同推动全球智能发展,为人类创造更美好的未来。05拓展延伸智能控制器能应用于哪些领域 在当今科技飞速发展的时代,智能控制器正逐渐成为我们生活中不可或缺的一部分,以下领域正被广泛运用。智能家居领域:智能控制器可以根据时间、光线强度或用户的指令来自动调节灯光的亮度、颜色和开关状态。工业自动化领域:例如,在汽车制造中,智能控制器可以协调机器人的动作,完成焊接、装配等复杂任务。交通运输领域:作为汽车的核心控制部件,智能控制器管理发动机、变速器、制动系统等关键部件的运行。06活动日志活动日志 班级:XX 姓名:XX活动名称 作品拓展与优化—接受实践检验活动环节 1口 2口 3口 4口(在对应环节画V)活动完成内容 作品功能与性能测试、作品的优化与拓展活动完成度 口口口口口口口口口(100%)活动小结 问题与反思:拓展与优化的过程中缺乏创新性。改进的方法:强化学习等先进创新技术。06活动日志知识回顾声控灯—小型开关控制系统设计项目方案—智能控制新生活认识微控制器—智能控制的基础自制声控灯—实现开环控制作品拓展与优化—接收实践检验项目及项目方案项目方案的项目方案设计控制无处不在数学用微型计算机安装编程软件作品功能与性能测试作品的拓展与优化项目介绍材料准备项目实现原理编程实现外形机构搭建06活动日志过程与收获1.对智能作品进行功能与性能测试。2.进行性能测试方法的学习,认识到理论与实际之间的差距。3.改进作品的拓展与优化 。4. 不断进行技术创新,实现了自我技术能力的提升。成果与交流各小组成员将你设计的方案和完成的作品在班级中进行展示,与老师或同学们进行分享和交流,共享成果,分享快乐。06活动日志在学习“作品的拓展与优化--接受实践检验”中,我收获颇丰。实践让我深刻认识到理论与实际的差距,促使我不断调整和完善作品。在这个过程中,我学会了更精准地分析问题,针对实际使用中的不足进行针对性改进。同时,也提升了自己的耐心与毅力,面对各种挑战不轻易放弃。我明白了创新不仅仅是想法,更需要在实践中反复打磨,让智能控制器作品更好地服务于生活。06活动日志自评与他评评价内容 自我评价 教师评价1.项目的完成度 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆2.分工协作的合理性 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆3.演讲展示的表现能力 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆4.解决问题的综合能力 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆07课堂总结1引入新知内容作品拓展与优化—接受实践检验2学习作品功能与性能测试3学习作品的拓展与优化4完成课题练习5进行相关知识拓展1234508板书设计作品拓展与优化—接受实践检验1.进行新知引入2.学作品功能与性能测试3. 学习作品的拓展与优化4.完成课堂练习5.进行知识拓展09课后作业01分析一个成功的智能作品案例,说明该作品是如何通过实践检验不断拓展和优化的。09课后作业02学完本节课,总结实践检验的重要性和方法。https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【清华大学出版社】《信息科技》五年级上册第1单元第4课《作品拓展与优化--接受实践检验》.pptx 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